8 паттернов реактивности в современном JavaScript

Реактивность  —  это то, как система реагирует на изменения данных. Выделяют различные типы реактивности. В этой статье сосредоточимся на реактивности в плане выполнения действий в ответ на изменение данных.

Как фронтенд-разработчику, мне приходится сталкиваться с этим ежедневно, поскольку браузер сам по себе является полностью асинхронной средой. Современные веб-интерфейсы должны быстро реагировать на действия пользователя, что включает обновление пользовательского интерфейса, отправку сетевых запросов, управление навигацией и выполнение многих других задач.

Хотя реактивность часто ассоциируется с фреймворками, уверен, что многому можно научиться, реализуя ее в чистом JS. Поэтому мы сами напишем кодовые паттерны, а также изучим некоторые нативные браузерные API, основанные на реактивности.

Pub/Sub

Pub/Sub (Publish/Subscribe  —  издатель/подписчик)  —  один из наиболее часто используемых фундаментальных паттернов реактивности. Издатель отвечает за уведомление подписчика об обновлениях, а подписчик получает эти обновления и должен реагировать на них.

class PubSub {
constructor() {
this.subscribers = {};
}

subscribe(event, callback) {
if (!this.subscribers[event]) {
this.subscribers[event] = [];
}

this.subscribers[event].push(callback);
}

// Публикация сообщения об определенном событии для всех подписчиков
publish(event, data) {
if (this.subscribers[event]) {
this.subscribers[event].forEach((callback) => {
callback(data);
});
}
}
}

const pubsub = new PubSub();

pubsub.subscribe('news', (message) => {
console.log(`Subscriber 1 received news: ${message}`);
});

pubsub.subscribe('news', (message) => {
console.log(`Subscriber 2 received news: ${message}`);
});

// Публикация сообщения к событию 'news'
pubsub.publish('news', 'Latest headlines: ...');

// Записи в журнале консоли:
// Subscriber 1 received news: Latest headlines: ...
// Subscriber 2 received news: Latest headlines: ...

Одним из популярных примеров его использования является Redux. Эта популярная библиотека управления состояниями основана на данном паттерне (а точнее, на архитектуре Flux). В контексте Redux все работает довольно просто.

  • Издатель: в роли издателя выступает хранилище. Когда происходит отправка действия, хранилище уведомляет все подписанные компоненты об изменении состояния.
  • Подписчик: в роли подписчиков выступают компоненты пользовательского интерфейса приложения. Подписанные на хранилище Redux, они получают обновления при каждом изменении состояния.

Custom Events  —  браузерная версия Pub/Sub

Браузер предлагает API для запуска и подписки на Custom Events (пользовательские события) с помощью класса CustomEvent и метода dispatchEvent. Последний дает возможность не только инициировать событие, но и прикреплять к нему любые данные.

const customEvent = new CustomEvent('customEvent', {
detail: 'Custom event data', // Прикрепление нужных данных к событию
});

const element = document.getElementById('.element-to-trigger-events');

element.addEventListener('customEvent', (event) => {
console.log(`Subscriber 1 received custom event: ${event.detail}`);
});

element.addEventListener('customEvent', (event) => {
console.log(`Subscriber 2 received custom event: ${event.detail}`);
});

// Запуск пользовательского события
element.dispatchEvent(customEvent);

// Записи в журнале консоли:
// Subscriber 1 received custom event: Custom event data
// Subscriber 2 received custom event: Custom event data

Custom Event Targets

Если вы предпочитаете не отправлять события глобально на объект window, можно создавать собственные Event Targets (цели событий).

Расширив нативный класс EventTarget, можно отправлять события в его новый экземпляр. Таким образом, события будут срабатывать только в новом классе, избегая глобального распространения. Более того, у вас будет возможность прикреплять обработчики непосредственно к этому конкретному экземпляру.

class CustomEventTarget extends EventTarget {
constructor() {
super();
}

// Пользовательский метод для запуска событий
triggerCustomEvent(eventName, eventData) {
const event = new CustomEvent(eventName, { detail: eventData });
this.dispatchEvent(event);
}
}

const customTarget = new CustomEventTarget();

// Добавление слушателя событий к цели пользоваельского события
customTarget.addEventListener('customEvent', (event) => {
console.log(`Custom event received with data: ${event.detail}`);
});

// Запуск пользовательского события
customTarget.triggerCustomEvent('customEvent', 'Hello, custom event!');

// Запись в журнале консоли:
// Custom event received with data: Hello, custom event!

Observer

Паттерн Observer (наблюдатель) очень похож на pub/sub. Он позволяет подписываться на субъект (Subject), который уведомляет своих подписчиков (Observers  —  наблюдателей) об изменениях, обеспечивая их реагирование соответствующим образом. Этот паттерн играет важную роль в создании несвязанной и гибкой архитектуры.

class Subject {
constructor() {
this.observers = [];
}

addObserver(observer) {
this.observers.push(observer);
}

// Удаление наблюдателя из списка
removeObserver(observer) {
const index = this.observers.indexOf(observer);

if (index !== -1) {
this.observers.splice(index, 1);
}
}

// Уведомление всех наблюдателей об изменениях
notify() {
this.observers.forEach((observer) => {
observer.update();
});
}
}

class Observer {
constructor(name) {
this.name = name;
}

// Вызов метода update при получении уведомления
update() {
console.log(`${this.name} received an update.`);
}
}

const subject = new Subject();
const observer1 = new Observer('Observer 1');
const observer2 = new Observer('Observer 2');

// Добавление наблюдателей к субъекту
subject.addObserver(observer1);
subject.addObserver(observer2);

// Уведомление наблюдателей об изменениях
subject.notify();

// Записи в журнале консоли:
// Observer 1 received an update.
// Observer 2 received an update.

Proxy  —  обеспечение реактивности свойств

Реагирование на изменения в объектах обеспечивает Proxy (прокси). Этот паттерн позволяет добиться реактивности при установке или получении значений полей объекта.

const person = {
name: 'Pavel',
age: 22,
};

const reactivePerson = new Proxy(person, {
// Перехват операции set (установки)
set(target, key, value) {
console.log(`Setting ${key} to ${value}`);
target[key] = value;

// Указывает, была ли успешной операция установки
return true;
},
// Перехват операции get (получения)
get(target, key) {
console.log(`Getting ${key}`);

return target[key];
},
});

reactivePerson.name = 'Sergei'; // Установка имени Сергей
console.log(reactivePerson.name); // Получение имени: Сергей

reactivePerson.age = 23; // Установка возраста - 23 года
console.log(reactivePerson.age); // Получение возраста: 23 года

Object.defineProperties  —  реактивность отдельных свойств

Если вам не нужно отслеживать все поля в объектах, можете выбрать конкретное поле с помощью Object.defineProperty или группу полей с помощью Object.defineProperties.

const person = {
_originalName: 'Pavel', // приватное свойство
}

Object.defineProperty(person, 'name', {
get() {
console.log('Getting property name')
return this._originalName
},
set(value) {
console.log(`Setting property name to value ${value}`)
this._originalName = value
},
})

console.log(person.name) // 'Поучение имени свойства' и 'Павел'
person.name = 'Sergei' // Установка имени свойства в значение "Сергей"

MutationObserver  —  реактивность HTML-атрибутов

Один из способов добиться реактивности в DOM  —  использовать MutationObserver. Его API позволяет наблюдать за изменениями в атрибутах, а также в текстовом содержимом целевого элемента и его дочерних элементов.

function handleMutations(mutationsList, observer) {
mutationsList.forEach((mutation) => {
// Атрибут наблюдаемого элемента изменился
if (mutation.type === 'attributes') {
console.log(`Attribute '${mutation.attributeName}' changed to '${mutation.target.getAttribute(mutation.attributeName)}'`);
}
});
}

const observer = new MutationObserver(handleMutations);
const targetElement = document.querySelector('.element-to-observe');

// Начало наблюдения за целевым элементом
observer.observe(targetElement, { attributes: true });

IntersectionObserver  —  реактивность скроллинга

API IntersectionObserver позволяет реагировать на пересечение целевого элемента с другим элементом или областью окна просмотра.

function handleIntersection(entries, observer) {
entries.forEach((entry) => {
// Целевой элемент находится в окне просмотра
if (entry.isIntersecting) {
entry.target.classList.add('visible');
} else {
entry.target.classList.remove('visible');
}
});
}

const observer = new IntersectionObserver(handleIntersection);
const targetElement = document.querySelector('.element-to-observe');

// Начало наблюдения за целевым элементом
observer.observe(targetElement);

Читайте также:

Читайте нас в Telegram, VK и Дзен


Перевод статьи Pavel Pogosov: 8 Modern JavaScript Reactive Patterns

Предыдущая статьяПочему стоит использовать AVIF вместо JPEG, WebP, PNG и GIF в 2024 году
Следующая статьяИндексирование в MySQL: руководство для начинающих